Visuma zarnas: kādi kosmiskie ķermeņi ir piemēroti kalnrūpniecībai un kāpēc šodien zinātnieki ir pret to

Saskaņā ar Amerikas Savienoto Valstu Ģeoloģijas dienesta (USGS) datiem rūpnieciskās dzelzs izmantošanas līmenis dubultojas ik pēc 20 gadiem.

gadiem.Ja 1800.gadā rūpniecība visā pasaulē prasīja 450 tūkstošus tonnu šī metāla, tad 1994.gadā - jau 900 miljonus tonnu.Līdz 2016.gadam šis rādītājs bija pieaudzis līdz 2,2 miljardiem tonnu - un turpina augt līdz pat mūsdienām.

Ja cilvēki sāk planēt planētas,Mēness, asteroīdi un citas struktūras Saules sistēmā, tās daļēji ir iztērētas aptuveni 460 gados, aprēķina Smithsonian Astrophysical Observatory zinātnieki.

Sānjosla

Pētnieki atklāja, ka ikgadējais pieaugums3,5% 400 gadu laikā iztērētu astoto daļu no Saules sistēmas resursiem. Šajā brīdī cilvēcei būs tikai 60 gadi, lai ierobežotu ražošanu un izvairītos no pilnīgas derīgo izrakteņu krājumu izsīkšanas.

“Ja mēs par to nedomājam un ietapgūt nākamos kosmiskos ķermeņus, mēs virzīsimies uz priekšu, un pēc dažiem simtiem gadiem mēs saskaramies ar ārkārtēju krīzi, kas ir daudz sliktāka nekā tagad uz Zemes. Tiklīdz jūs beidzat kalnrūpniecības resursus saules sistēmā, jums nekur nav jādodas, ”saka Martins Elviss, Kembridžas Smithsonian Astrophysical Observatory vecākais astrofizists.

Šim ierobežojumam ir divi mērķi: aizsargāt pasauli, kas vēl nav apgūta no cilvēka darbības sliktākajām izpausmēm, un izvairīties no katastrofālas nākotnes, kurā visi resursi, kas atrodas tās darbības jomā, tiks izmantoti pastāvīgi. Tajā pašā laikā Elvis atzīmē, ka astotais no visiem dzelzs Asteroīdu Belt ir vairāk nekā miljons reižu lielāks nekā aplēstās dzelzsrūdas rezerves uz Zemes, kas var būt pietiekams jau vairākus gadsimtus.

Kosmosa ķermeņi Saules sistēmā

Īpašas ieguves vietas. \ Tkas tiks aizliegts, astrofizikas speciālisti neizsauc. Šis jautājums prasa detalizētāku izpēti, paskaidrojiet pētījuma autorus rakstā žurnālā Acta Astronautica.

Kādi ir minerālresursi saules sistēmā?

Interesanti ir kosmiskie ķermeņi Saules sistēmāzinātnieki un uzņēmēji no trīs veidu resursu - ūdens, metālu un gāzu - ieguves viedokļa. Ūdens lielākoties ir nepieciešams topošajiem kolonizatoriem – gan kā mitruma avots dzīviem organismiem, gan kā degviela kosmosa kuģiem, sadaloties skābeklī un ūdeņradi. Gāzes un smagie metāli (dzelzs, niķelis, molibdēns, kobalts, zelts, platīns un citi) interesē Zemi, kur to rezerves ir tuvu izsīkumam.

Mēness

Zemes dabiskais satelīts nepārstāvLiela interese par kalnrūpniecības objektu. Pirmkārt, jo Mēness ir bazalta korpuss - tas būtībā ir tas pats klints, kas veido okeāna dibenu.

Sānjosla

Hēlijs-3 ir vislielākā vērtība.- vieglākais no hēlija izotopiem, kas lielos daudzumos (saskaņā ar dažādām aplēsēm no 500 tūkstošiem tonnu līdz 2,5 miljoniem tonnu) atrodas satelīta virsmas slānī, bet reti sastopams uz Zemes. Elementu var izmantot spēkstacijās kā kurināmo, kas praktiski nepiesārņo vidi. Hipotētiski termiskās kodolsintēzes laikā, kad reaģē 1 tonna hēlija-3 ar 0,67 tonnu deitērija, tiek atbrīvota enerģija, kas ir vienāda ar 15 miljoniem tonnu eļļas.

Mēness virsma ir bagāta ar hēliju-3, ko var izmantot kā videi draudzīgu enerģijas avotu uz Zemes

Tomēr Mēness, tāpat kā Antarktīda, ir aizsargātsstarptautiskās tiesības - neviena valsts nevar pieprasīt tiesības uz Zemes dabisko satelītu. Līdztekus likumīgajam ir fiziski ierobežojumi - bēguļojošā mēness ātrums. Lai no satelīta gravitācijas izņemtu 1 kg materiāla, tas jāpaātrina līdz 2,4 km / s. Salīdzinājumam, par to pašu rezultātu komēta 67P / Churyumov - Gerasimenko, slodze ir jāpaātrina tikai līdz 1 m / s.

Mars

Otrā Zemei tuvākā planēta Marss,ģeoloģiskā uzbūve līdzīga mūsējai. Tas nozīmē, ka uz tā var atrast visus galvenos savienojumus, piemēram, dzelzi, alumīniju, volframu un tā tālāk. Pētnieki uz Sarkanās planētas ir atklājuši arī litija, vara, zelta, cinka, niķeļa, kobalta, niobija un citu elementu pēdas. Citiem vārdiem sakot, jūs varat nejauši norādīt uz periodiskās tabulas elementiem un ar lielu varbūtību uzminēt tos, kas atrodami uz Marsa.

Sānjosla

Rover Opportunity atradās arī uz MarsaHematīta sfēras, kas bagātas ar dzelzsrūdu, ir tā sauktie Marsa sferoīdi. Pēdējie nav nozares interesēs un var kļūt par vērtību tikai kolekcionāriem. Ūdens, slāpeklis un argons var tikt izmantoti tikai nākotnes kolonizētāju vajadzībām.

Hematīta sfēras

Rezultātā uz Marsa parādījās daži elementiasteroīdu bombardēšana. Otra radās tāpēc, ka Sarkanā planēta un Zeme veidojās no viena un tā paša gāzes un putekļu mākoņa. Tomēr vielu koncentrācija Marsa augsnē, visticamāk, būs zema vai ļoti atšķiras atkarībā no reģiona. Līdztekus augstajām izmaksām, kas saistītas ar resursu ieguvi un nogādāšanu uz Zemi, tas padara Marsu par nepievilcīgu vietu kalnrūpniecībai uz Zemes bāzētajām rūpniecībām — ko nevar teikt par iespējamiem nākotnes kolonistiem.

Venus

Venera un Zeme patiesībā ir dvīņi,masa, sastāvs un apstākļi, kādos tie veidojušies. Tāpat kā Zemei, arī Venērai ir liels dzelzs kodols un akmeņaina silikāta mantija, un tās garoza, līdzīgi kā mūsu planētai, ir bazaltiska.

Spriežot pēc padomju pētījumu datiemVenera 13, 14 un Vega 2 ierīcēm silīcija, alumīnija, magnija, dzelzs, kalcija, kālija, titāna, mangāna un sēra koncentrācija Veneras bazaltos ir atkarīga no atrašanās vietas, bet kopumā atbilst to koncentrācijai uz Zemes.

Novērojumi arī parādīja, ka noguldījumi no šiemMinerāli, visticamāk, ir pārklāti ar nezināmas izcelsmes pusvadītāju slāni - iespējams, dzelzi saturošiem minerāliem, piemēram, pirītu vai magnetītu. Turklāt Venērā ir svins un bismuts, kam planēta ir parādā savu spožo spīdumu naksnīgajās debesīs.

Venus un Zeme ir ļoti līdzīgi struktūrā un apstākļos

Tomēr ir maz ticams, ka šie minerāli izdosies -spiediens uz Veneru ir 92 reizes lielāks nekā uz mūsu planētas. Vidējā temperatūra ir 460 ° C - vairāk nekā dzīvsudrabā, kas atrodas divas reizes tuvāk Saulei. Šis siltums ir pietiekams, lai izkausētu svinu. Iemesls ir planētas atmosfēras īpašais izkārtojums: tā vietā, lai virsmu apsildītu tropu klimatā, piemēram, uz Zemes, mākoņi atspoguļo siltumu un sadedzina Venus.

Sānjosla

Situāciju vēl vairāk pasliktina fakts, ka uz Venerasnav skābekļa - 96% atmosfēras sastāv no oglekļa dioksīda, un sērskābes lietus uz virsmas līst vairākas reizes dienā. Maz ticams, ka vismaz viens zinātnei zināmais organisms šādos apstākļos dzīvos ilgāk par dažām sekundēm, bet tehnoloģija — ilgāk par dažām stundām.

Asteroīds

Asteroīdu josta - galvenais kandidāts ieguves rūpniecībāminerālvielas kosmosa korpusos un vistālāk no zemes starp augstāk minētajiem kosmosa ķermeņiem: attālums no mūsu planētas līdz tuvākajam asteroīdu jostas punktam ir 1,2 AU (180 miljoni km).

Asteroīdi jostā ir sadalīti divos veidos: ūdens un akmens metāls. Pirmajā ir liels ūdens daudzums. Tie parasti ir nelietderīgi zemeslīnijām, bet tie var būt ārkārtīgi vērtīgi resursi nākotnes kosmosa kolonistiem: vienīgais „ūdens” asteroīds var būt pietiekams, lai daudzu gadu garumā nodrošinātu kosmosa koloniju. Šis asteroīdu veids ir visizplatītākais “ūdens” asteroīds aptuveni 75% mūsu saules sistēmā.

Asteroīdu josta var kļūt par ieguves centru saules sistēmā, bet tikai tālā nākotnē - attālums līdz tuvākajam jostas punktam no Zemes ir 180 miljoni km.

Akmens metālu asteroīdi satur daudz dzelzs,niķelis un kobalts. Turklāt ir zelts, platīns, rodijs, retzemju metāli un daudz kas cits. Protams, zinātniekus un biznesa pārstāvjus visvairāk interesē metāliskie asteroīdi ar maksimālo metāla saturu.

Lielākā daļa abu sugu asteroīdu satur niķeli, dzelzi, kobaltu, un daži satur platīnu, zeltu un amonjaku. Problēma ir iegūt šos resursus un nogādāt tos uz Zemi.

Ekonomiskais labums

Viens no lielākajiem šķēršļiemVēl nav izstrādāta minerālu resursu ieguves iekārta asteroīdiem un citām līdz šim aprakstītajām struktūrām - izdalīto resursu transportēšana uz Zemi. Mēs runājam par miljoniem un miljoniem metrisko tonnu minerālu - citādi tie vienkārši nav jēgas. Mūsdienu raķetes un kosmosa kuģi ar šo uzdevumu nevar tikt galā.

Turklāt šādi lidojumi būs ļoti dārgi -salīdzinājumam, visa Apollo programma, kas ASV izmaksāja 25 miljardus dolāru, ļāva uz Zemi nogādāt tikai 383,7 kg Mēness augsnes. Tajā pašā laikā astronauti nesaskārās ar uzdevumu iegūt vai apstrādāt minerālus.

NASA pašlaik strādā pie misijas, lai nosūtītu zondi uz asteroīdu Psyche. Misijas mērķis ir iegūt niecīgu paraugu, kas sver aptuveni 60 g. Paredzamās misijas izmaksas ir aptuveni 1 miljards dolāru.

Bet izmaksas var atmaksāt - ja zinātnieki to novērtēPatiesībā, visrentablākais asteroīds 253 Mathilde ar 2,8 km diametru var gūt peļņu līdz $ 9,53 triljoniem. Kosmiskā ķermeņa paredzamās izmaksas ir vairāk nekā $ 100 triljoni.

Tiek uzskatīts par ekonomiski aktīvāko asteroīdu2000 BM19, ļoti mazs O veida objekts (platums mazāks par 1 km). Tas atrodas diezgan tuvu Zemei, un tā aptuvenā vērtība ir 18,50 triljoni USD. Peļņa tiek lēsta 3,55 triljonu dolāru apmērā. Vairāk informācijas par asteroīdu ieguves ekonomiskās efektivitātes novērtējumu var atrast šeit.

Juridiskie jautājumi

Juridiskie ierobežojumi jautājumos, kas saistīti arasteroīdu attīstība, iespējams, ir vissarežģītākā nākotnes kosmosa ieguves rūpniecībai. Vai minerālvielas kosmosa struktūrās var piederēt uzņēmumiem vai privātiem ieguldītājiem, valdībām vai tās ir visas cilvēces īpašums, kā tas izriet no Kosmosa līguma?

Kosmosa līgums vai Līgums par valstu darbības principiem kosmosa izpētē un izmantošanā, ieskaitot Mēness- parakstīts starpvaldību dokuments1967. gads Galvenie līguma noteikumi attiecas uz aizliegumu izvietot kodolieročus vai jebkādus citus masu iznīcināšanas ieročus Zemes, Mēness vai cita kosmosa ķermeņa orbītā. Dokuments ierobežo Mēness un citu debess ķermeņu izmantošanu tikai miermīlīgiem nolūkiem un aizliedz izvirzīt pretenzijas uz kosmiskā ķermeņa vai tā daļas piederību.

Dažas valstis, piemēram, ASV un Luksemburga,jau ir pieņēmuši likumus, kas ļauj privātiem uzņēmumiem iegūt tiesības iegūt resursus kosmosā. Tomēr šādi lēmumi vēl neatbilst starptautiskajām tiesībām un nav apspriesti ar citām valdībām.

Līdz šim Kosmosa līgums, ko ratificējušas gandrīz 100 valstis, nosaka, ka neviena valsts nevar pretendēt uz asteroīdiem, planētām vai kādiem citiem kosmosa objektiem.